Місія шатла «Колумбія» у 1991 році
У червні 1991 року космічний шатл «Колумбія» доставив на орбіту близько 2500 місячних медуз на ранніх стадіях розвитку. Місія STS-40, також відома як Spacelab Life Sciences-1, тривала дев'ять днів з 5 по 14 червня. Експериментом керувала біологиня Дороті Спангенберг зі Східної Вірджинської медичної школи. Вчені хотіли з’ясувати, як нервова система вчиться розпізнавати гравітацію в умовах майже повної невагомості.
Для дослідження обрали місячних медуз через їхню простішу, ніж у людини, нервову систему, яка все ж містить спеціальні органи чуття. Ці органи називаються ропаліями. Усередині них містяться крихітні мінеральні частинки, статоліти. Вони реагують на силу тяжіння та передають сенсорним клітинам інформацію про положення тіла, допомагаючи тварині орієнтуватися у воді. Подібний принцип діє в людей у внутрішньому вусі, де дрібні кристали допомагають мозку визначати положення голови.
Розвиток медуз в умовах мікрогравітації
Медузи змогли пройти важливі етапи розвитку в космосі. Деякі поліпи утворювали молодих медуз навіть без звичайної стимуляції, для якої на Землі вчені використовували йод та препарати тироксину. Дослідники припустили, що мікрогравітація могла вплинути на вироблення гормону, який бере участь у цьому процесі. Для порівняння інші групи тварин розвивалися на Землі за контрольованих умов.
Найпомітніші зміни виявили в здатності тварин плавати після повернення на Землю. Зовні медузи, які розвивалися в космосі, майже не відрізнялися від земних, а кількість щупалець була порівнянною. Проте порушення ритмічних скорочень тіла, за допомогою яких медузи плавають, траплялися значно частіше. Такі відхилення спостерігали у 18,3% молодих медуз із космічної групи проти 2,9% у контрольній групі на Землі. Це означає, що порушення виникали приблизно у 6,3 раза частіше. Результати дослідження опублікували у журналі Advances in Space Research у 1994 році.
Вплив мікрогравітації на розвиток сенсорних систем медуз
Дослідники розглядали кілька можливих причин порушень руху. Серед них були неправильний розвиток органів, які сприймають силу тяжіння, зміни в роботі нервово-м’язової системи або порушення координації між сенсорними й руховими механізмами. Додаткові спостереження виявили зміни в кількості статолітів у деяких медуз.
Цей експеримент показав, що мікрогравітація під час розвитку може впливати на рухові функції організму, навіть якщо його зовнішня будова здається нормальною. Результати важливі для вивчення впливу космосу на живі організми. Після тривалих космічних польотів астронавти нерідко стикаються з тимчасовими порушеннями рівноваги та дезорієнтацією. Дослідження медуз вказує на фундаментальну роль сили тяжіння у формуванні сенсорних систем і координації рухів. Навіть дев’яти днів на орбіті виявилося достатньо, щоб зафіксувати відмінності, що підкреслює необхідність подальшого вивчення впливу невагомості на розвиток складніших організмів.